基于圖像處理的鐵路接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路電氣化比率的不斷提高以及機(jī)車(chē)速度的不斷提升，對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)變得越來(lái)越重要。接觸線高度、動(dòng)態(tài)拉出值和硬點(diǎn)是眾多檢測(cè)參數(shù)中的三個(gè)，它們分別從某一側(cè)面反映了弓網(wǎng)的運(yùn)行狀況。對(duì)這三個(gè)參數(shù)的傳統(tǒng)檢測(cè)方法采用在受電弓上安裝壓力傳感器、加速度傳感器，以及使用激光測(cè)距器來(lái)完成。這些傳統(tǒng)的檢測(cè)方法在鐵路提速之后會(huì)對(duì)受電弓的受流特性產(chǎn)生影響，所以迫切需要一種新的方法來(lái)適應(yīng)高速鐵路的弓網(wǎng)檢測(cè)。
　　 本文研究了國(guó)內(nèi)外弓網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)

2、的動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合我國(guó)原有弓網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了對(duì)接觸線高度、動(dòng)態(tài)拉出值和硬點(diǎn)的非接觸式檢測(cè)方法，該方法不會(huì)對(duì)弓網(wǎng)的受流特性產(chǎn)生影響。本文提出的方法實(shí)質(zhì)上是對(duì)原有弓網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，主要是利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)原有檢測(cè)系統(tǒng)所獲得的弓網(wǎng)視頻進(jìn)行處理，從中提取出接觸線高度、動(dòng)態(tài)拉出值和硬點(diǎn)這三個(gè)參數(shù)。由于原有的視頻錄像系統(tǒng)只是為了回放某一時(shí)間段的弓網(wǎng)運(yùn)行狀況，所以攝像頭的安裝位置及角度是定性的。我們要利用該視頻去檢測(cè)參數(shù)，就需

3、要對(duì)攝像頭進(jìn)行定標(biāo)。并且由于視頻的獲取采用自然光源進(jìn)行照明，會(huì)存在很大的背景噪聲，主要采用微分算子對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并結(jié)合弓網(wǎng)視頻的特點(diǎn)，對(duì)接觸線提出粗搜索、細(xì)搜索以及斜率校正等處理方法。利用matlab仿真工具對(duì)算法進(jìn)行了仿真。利用微軟的MFC框架設(shè)計(jì)了弓網(wǎng)檢測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)了文件的讀取和存儲(chǔ)，并對(duì)處理結(jié)果給出了動(dòng)態(tài)觀看方法。詳細(xì)介紹了攝像頭定標(biāo)的過(guò)程、視頻圖像的處理方法以及軟件的整體設(shè)計(jì)方案。但因?yàn)闆](méi)有定標(biāo)以后的視頻數(shù)據(jù)，所以最后的檢測(cè)